CZ148794A3

CZ148794A3 - Pharmaceutical preparation for treating periodontal disease of mammals

Info

Publication number: CZ148794A3
Application number: CZ941487A
Authority: CZ
Inventors: Barry J Gertz; Gideon A Rodan
Original assignee: Merck & Co Inc
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1995-03-15
Also published as: NZ246274A; NO942267D0; ZA929712B; AU675417B2; JP2825654B2; DE69218624T2; HK1000114A1; KR100258667B1; CZ282902B6; ES2100519T3; ATE150646T1; HUT68788A; WO1993011774A1; NO942267L; HU9401378D0; DK0617624T3; KR940703676A; GR3022951T3; IL104109A0; US5270365A

Description

Oblast techniky

Vynález se týká podávání účinného množství 4-amino-l-hydroxybutyliden-1,1-bis-fosfonové kyseliny nebo farmaceuticky vhodné soli, včetně trihydrátu monosodné soli (alendronatu), k léčbě periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka.

Dosavadní stav techniky

Periodontální onemocnění (Pyorrhea) zahrnuje zánět a degeneraci podpůrné tkáně, obklopující savčí zuby. K této tkáni patří gingiva - sliznice dásně, alveolární (dásňová) kost, periodontální ligament (ozubicový provazec) a pojivo.' Periodontitis neboli úbytek podpůrné kosti je posledním stadiem tohoto progresivního onemocnění a u dospělých je hlavní příčinou ztráty zubů. Také mladiství prodělávají formu periodontitis, která vede k úbytku alveolární kosti a následné ztrátě zubů. Mezi známé příčiny tohoto onemocnění patří špatná hygiena, 'vedoucí ke vzniku bakteriálních plaků; špatný skus, usazování zubního kamene, usazování zbytků jídel a vadné opravy zubů. Rychlost kostního úbytku (resorpce) .závisí na závažnosti výše uvedených podmínek či příčin. K příznakům periodontitis patří prohlubování gingiválních kapes mezi sliznicí dásně a přilnavosti dásní k zubům a kostní úbytek. V oblastech dochází k proliferaci mikrobů a tím se urychluje postup onemocnění. Periodontální chirurgie zůstává v případě této nemoci prvním nápravným krokem. Periodontální chirurgie (odstraňování zubního kamene a obrušování zubů) však může vyvolávat periodontální kostní úbytek, anebo je s ním přinejmenším spojena.

zuby, ztráta prohloubených

Antibiotika, astringentní látky a ústní vody nejsou dostatečně účinné k dlouhodobému léčení periodontálnfho onemocnění. Zabránit tomuto onemocnění pomáhá domácí péče, která zahrnuje čištění zubů kartáčkem, výplachy a čištěni pomocí nitě, spojená se zubní kyretáží a leštěním zubů. Jiným preventivním o patřením je výplach peroxidem vodíku (3% Η₂θ2 v teplé vodě). K místnímu ošetření menších infekcí se používá . peroxid karbamidu (peroxid hydrogenmočoviny, ^ch6ⁿ2°3^· Při výskytu závažných známek či příznaků v ústech, může být použit penicilín (1000 až 1500 mg za den) nebo erythromycin.

677 132 prostředek

Doplňkový přístup k léčbě periodontálního onemocnění zahrnuje použití nesteroidních protizánětlivých látek, bránících postupu choroby. Podle US patentu číslo je známo, že analgetický a protizánětlivý Etodolac může také inhibovat resorpci a úbytek kosti, spojené s periodontálním onemocněním. Etodolac je substituovaný pyrano-[3,4 b]-indolový derivát. US patent číslo 4 440 779 popisuje použití nových tricyklických analgetických a protizánětlivých látek, které lze použít k léčbě horečky, bolesti a zánětlivých stavů, spojených s arthritidou, zánětem obratlů (spondylitis), dnou, bolestivou menstruací (dysménnohřeóuj, obtížemi horních cest dýchacích a periodontálním onemocněním.

Je známo, že mnoho derivátů kyseliny bisfosfonové lze použít k léčbě širokého spektra poruch metabolismu vápníku, včetně periodontitis. Evropská patentová přihláška číslo -320-455-A uvádí využití N -aralkyl-amino-l-hydroxyalkan-1,1-difosfonových derivátů k léčbě onemocnění, spojených se zánétlivými či degenerativními procesy, k léčbě osteoporézy, periodontitis a hypérthyroidismu. Evropská patentová přihláška číslo -317-505-A předkládá deriváty 1-hydroxyalkan-1,1-difosfonové kyseliny, substituované azabicykloalkylovými substituenty, jako látky, vhodné k léčbě poruch metabolismu vápníku. Mezi zvláště uvedené nemoci patří osteoporéza, hyperparathyroidismus, periodontitis, arthritida, neuritida, bursitis, tendinitis (zánět šlach), fibrodysplasie, arteriosklerosa, Pagetova choroba a fibrosní osteodystrofie. Australská patentová přihláška číslo 8781-453-A předkládá využití 2-heteroarylethan-l,1-difosfonových kyselin k léčbě poruch metabolismu vápníku. Evropská patentová přihláška číslo -274-346-A předkládá využití derivátů 1-azaheterocyklické aminomethyl-1,1-difosfonové kyseliny k léčbě stejných onemocnění. Evropská patentová přihláška číslo -272-208-A předkládá využití azacykloalkylem substituovaných sloučenin 1-hydroxyalkan-l,ldifosfonové kyseliny k podobné léčbě. Evropská patentová přihláška číslo -320-118-A předkládá využití peptidů, obsahujících fosfor, jako inhibitorů kolagenázy a látek se vztahem k periodontálnímu onemocnění.

Jak bylo uvedeno výše, je známo, že kostní resorpce může být účinně léčena množstvím různých derivátů bisfosfonové kyseliny. US patent číslo 4 621 007 (Ό77) popisuje využití 4-amino-l-hydroxybutyliden-l, 1-bisf osf onové kyseliny (ABP) k léčení kostního úbytku, který nastává během různých kostních onemocnění. Podle patentu '077 působí nárokovaná bisfosfonóvá kyselina a její sůl inhibičně na kostní reabsorpci. Jiné fosfonátové deriváty byly použity k léčbě kostní resorpce. US patent číslo 5 002 937 popisuje nové sloučeniny difosfonové kyseliny, hodící se k léčbě poruch metabolismu vápníku. Tento patent '937 nárokuje aminoalkan-1,1-difosfonové kyseliny, jejichž alkylový řetězec je přerušen kyslíkovým atomem (ethericky vázaným). Evropská patentová přihláška číslo 0 449 405 A2 široce rozvádí využití bisfosfonových kyselin k léčbě poruch vápníkového metabolismu. Tato evropská přihláška se zvláště zabývá využitím vápenaté soli 4-amino - 1 -hydroxybutyliden-1,1bisfosfonové kyseliny k léčbě mnoha kostních onemocnění. US patenty číslo 4 990 503 a 4 973 576 popisují nové hetero4 cyklické deriváty bisfosfonové kyseliny, které jsou účinnými inhibitory kostní resorpce. Existuje rovněž předpoklad, že účinky bisfosfonátů jsou proměnlivé a mohou vykazovat opačný efekt při použití odlišných bisfosfonátů nebo odlišné biologické odpovědi při použití rozdílných koncentrací stejných biofosfonátů (Fleish, H., Clin. Ortop. 217, 72-78, 1987) .

US patent číslo 3 962 432, vydaný 8. června 1976, popisuje využití 3-amino-l-hydroxypropan-l,1-bisfosfonové kyseliny ke kontrole zubního kamene. US patent číslo 4 446 052 předkládá využití vápenaté soli derivátu l-hydroxy-3aminopropan - 1,1-bisfosfonové kyseliny k léčení zubního kamene a tvorby plaků. US patent číslo 4 877 603 nabízí využití zdvojených bisfosfonátových polymerů k léčbě plaku. Mnoho dalších patentů popisuje použití fosfonátů jako přípravků, působících proti gingivitis (onemocnění sliznice dásní). Jedná se o US patenty číslo 3 429 963, 4 102 993) 4 042 679, 4 100 270,’ 4 098 880, 4 123 512 a 4 138 477. Periodontální rozpad u krys rýžových může být inhibován pomocí bisfosfonátů (Fleish, H., Clin. Ortop. 217, 72-78, 1987) .

US patenty číslo 4 711 880 a 4 639 338 se zabývají přípravou pentahydrátu 3-amino-l-hydroxypropan-l,1-difosfonátu.

Patentová literatura popisuje rovněž použití přípravků k indukci srůstu nové kosti in vivo. US patent číslo 4 816 437 popisuje a₂HS-glykoprotein, který indukuje srůst kosti v konkrétním poškozeném místě. Bisfosfonáty byly použity i k úpravě mineralizace zubů. Například ukládání minerálních krystalů v nově vzniklém dentinu je inhibováno 1-hydroxyethyliden-l,1-bisfosfonátem (Beertsen, W., Neihof, A., Everts, V., American J. Anat. 174. 83-103, 1985). Tyto sloučeniny mohou také ovlivňovat fibrinogenesi kolagenu (Larsson, A., Calcif. Tissue Res. 16. 109-127, 1974; Ogawa, Y., Adachi Y., Hong, S., Yagi, T., Calcif. Tissue Internát. 44, 46-60, 1989. Studovány byly rovněž účinky bisfosfonátů na ultrastrukturu zubní skloviny (Simmelink, J.W., Adv. Dental. Res. 1, 356-365, 1987). Dříve než v předkládaném vynálezu však nebylo objeveno využití bezpečných a velmi účinných bisfosfonátových derivátů k léčbě úbytku alveolární kosti, spojenému s periodontálním onemocněním u vyšších savců. Léčení tohoto onemocnění protizánětlivými prostředky a antibiotiky zastavuje rozvoj periodontitidy jen částečně.

Periodontální onemocnění a periodontitis je, na rozdíl od jinak vyvolaného kostního úbytku nebo poruch metabolismu vápníku, spolu s doprovodným úbytkem alveolární kosti způsobeno agresivním bakteriálním nebo mikrobiálním nárůstem. Obecně se předpokládá, že mikroorganismy, tvořící plaky a látky, které produkují, jsou prvotně odpovědné za vznik periodontálního onemocnění (Rivieře se spoluautory,' Infection and Immunity 59 (10), 3377-3380, 1991. Hlavní mikrobiální složkou zubních plaků jsou Spirochety (spirálovité bakterie bez bičíku). Na rozvoji periodontálního onemocnění se mohou podílet i některé další typy bakterií, včetně Bacteroides melaninoqenicus melaninogenica), Prevotella_denticola , (Prevotella

Prevotella loescheii, Bacteroides macacae, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Eikenella -corrodens a Wolinella recta, Ebersole se spoluautory, Infection and Immunity 59 (10), 3351 - 3359, 1991. Jako možná alternativní léčba k vyvolání signifikantní imunitní odpovědi byla vyzkoušena aktivní imunisace dvěma osvědčenými typy peridontopatických mikrobů, P. gingivalis a P. intermedia, vzniklé protilátky však alveolárnímu kostnímu úbytku (Ebersole se

Infection and Immunity 59 (10), 3351 - 3359, 1991.

Periodontální onemocnění je všeobecná nemoc, která může postihnout přes 95% světové populace (Cripps, S., nezabránily spoluautory,

Periodontal disease: Recognition, Interception and Prevention, Quintessence Publishing Co., 1984. Existuje tedy významná potřeba účinného léčení alveolárního kostního úbytku, spojeného s pokročilým stadiem periodontitis. Nádavkem je potřebné získat přiměřenou doplňkovou terapii k prevenci nebo léčbě kostního úbytku, spojeného s periodontální chirurgií. Nyní nárokovaný vynález může být ve spojení s periodontální chirurgií nebo následně po její aplikaci s výhodou využit jako doplňková terapie k léčbě alveolárního kostního úbytku. Jedním úkolem předkládaného vynálezu je spojit farmaceuticky účinné množství ABP nebo farmaceuticky vhodné soli jako je alendronat se známým protizánětlivým prostředkem (například s analgetickým a protizánětlivým prostředkem, popsaným v US patentu číslo 4 677 132, či s obdobným prostředkem, popsaným US patentem číslo 4 440 779), nebo se známým antimikrobiálním činidlem (např. penicilinem či erythromycinem), k léčbě celkového rozvoje periodontálního onemocnění. V druhém případě může být ABP, nebo jeho 'farmaceuticky vhodné soli jako je alendronat, použito odděleně a/nebo souběžně s aplikací antimikrobiálního a/nebo protizánětlivého činidla k prevenci, zastavení a léčbě periodontálního onemocnění.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález se zabývá způsobem léčby periodontálního onemocnění, spočívajícím v podávání účinného množství 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,1-bisfosfonové kyseliny nebo farmaceuticky vhodné soli, jako trihydrátu monosodné soli, savcům včetně člověka. Navíc může být nárokovaný vynález použit jako doplňující léčba spolu s periodontální chirurgií k prevenci a léčbě kostního úbytku, spojeného s chirurgickým zásahem. Dalším předmětem tohoto vynálezu je využití účinného množství ABP, nebo jeho farmaceuticky vhodné soli jako je alendronat, v kombinaci s protizánétli7 vým činidlem (činidly) nebo antimikrobiálním činidlem k léčbě a prevenci jak alveolárního kostního úbytku, tak i zánětu, spojeného s postupem periodontálního onemocnění.

Předkládaný vynález se zabývá způsobem léčby periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, využívajícím účinné množství 4-amino-l-hydroxybutyliden1,1-bisfosfonové kyseliny nebo farmaceuticky vhodné soli, jako trihydrátu monosodné soli (alendronatu):

PH

P-ONa

H₃N-CH₂-CH₂-CH₂^-OH.3H₂O

Λ-o*

0' OH

ABP nebo alendronat mohou postupu, popsaného v US patentu modelový systém pro studium účinků být připraveny podle číslo 5 019 651. Jako alendronatu na léčbu a prevenci perodontálního onemocnění byl zvolen systém nehumáprimáta je široce využíván, spíše ke studiu periodontálního onemocvyvolána u makaků obecných a nemoci. Tento nich primátů. Tento model než model potkana albína, není. Periodontitis je obvykle vytváří reprodukovatelný typ postupu modelový systém se v oboru používá k k aplikaci na dospělé lidi pro klinické, mikrobiologické a imunologické potřeby. Mikrobiální studie na řezech prokázaly pevné vztahy mezi modelem podvázáním vyvolané periodontitis u nehumáních primátů (Nhp) a lidskou periodontitis (Ebersole se spoluautory, Infection and Immunity 59 (10), 3351 - 3359, 1991; Goodson se spoluautory, J. Clin. Periodóntol. 57, 347-353, 1982; Haffajee se spoluautory, J. Cli. Periodontol. 10, 298 - 310, 1983; Holt se spoluautory, Science 239, 55 - 57, 1988 a Nalbandian se spoluautory, J. Periodont. Res. 20, 154 - 164, 1987). Dále viz Kiel se spoluautory, J. Periodontal Res. 18., 200-211, 1983;

simulaci nebo histologické,

Kornman se spoluautory, J. Periodontal Res. 16, 363-371,

1981; Manti se spoluautory, Infection and Immunity 45,

172-179, 1984; McArthur se spoluautory, Infection and

Immunity 57., 2313-2317, 1989; Nisengard se spoluautory,

Immunol. Invest. 18, 225-237, 1989 a Slots se spoluautory, Infection and Immunity 23., 260-269, 1979. Jako Nhp modelový systém pro studium lidské periodontitis byl použit také kotul Veverkovitý (Saimiri sciureus),( Beem se spoluautory, Infection and Immunity 59 (11), 4034-4041, 1991). Ověřované studie na primátech ilustrují nárokovaný vynález.

Klinické studie na lidech navíc dokládají jedinečné výhody nárokovaného vynálezu. Dvojitě na slepo prováděné pokusy, paralelně srovnávané s účinkem placeba, byly uskutečněny na dvaceti pacientech v každé sledované skupině. Pacientům s alveolárním kostním úbytkem ve výši 30-50% a kapsami o hloubce alespoň 5 mm se může po dobu 6 měsíců jednou denně podávat 20 mg alendronatu (nebo placeba). Orální podání 2,5 až 80 mg denně po dobu 3 až 6 měsíců či déle může účinně léčit periodontální onemocnění (periodontitis) a alveolární kostní úbytek. Účinnost léčby se hodnotí měřením výšky alveolární kosti (zubními X-paprsky), hustoty kosti (počítačovou radiografií) a na základě sledování dalších faktorů, včetně zánětu dásně a usazování plaku, sondováním hloubky.kapes a úrovně přilnavosti.

Poprvé je popisována výroba ABP nebo alendronatu, doplněná dále podrobným popisem léčby periodontálního onemocnění u savců (opic) pomocí alendronatu. Tato látka může být snadno kombinována se známými protizánétlivými prostředky či známými antibiotiky k léčbě i prevenci celkového rozvoje periodontálního onemocnění. Protizánětlivé prostředky mohou být vybrány z takových sloučenin, jaké jsou popsány v US patentech číslo 4 677 132 nebo 4 440 779, anebo lze použít jiný vhodný protizánětlivý prostředek. Antibiotika mohou být zvolena z penicilinu (1000 - 1500 mg/den) nebo erythromycinu či jiného vhodného antibiotika. ABP nebo farmaceuticky vhodná sůl jako alendronat mohou být k léčbě alveolárního kostního úbytku spojeného s periodontitis podávány odděleně ve vhodné dávce 0,25 až 50 mg denně nebo 5 až 40 mg denně. Navíc lze ABP nebo alendronat ve farmaceuticky účinné formě a účinném množství podávat odděleně a souběžně se známým protizánětlivým prostředkem nebo antibiotikem.

Termínem farmaceuticky účinné množství se rozumí množství' léčiva nebo farmaceutického prostředku, které vyvolá biologickou nebo léčebnou odpověd tkáně, systému nebo i

tú

Λ »>

zvířete, která Sloučeniny podle takových formách je zaznamenána vědcem nebo lékařem, tohoto vynálezu mohou být podávány v pro orální dávkování, jako jsou tablety, kapsle (obojí včetně přípravků k pravidelnému uvolňování nebo uvolnění ve stanoveném čase), pilule, prášky, granule, elixíry, pasty, tinktury, suspenze, sirupy a emulze. Stejně tak mohou být podávány ve formě pro aplikaci intravenosní (jako bolus nebo infuze), intraperitoneální, subkutání nebo intramuskulární, kdy všechny použité formy jsou dobře známé lidem s běžnou zkušeností z oboru periodontálních onemocnění a farmacie. Účinné, ale netoxické množství požadované sloučeniny může být využito jako prostředku proti alveolárnímu kostnímu úbytku.

Režim dávkování, využívající nárokovaný způsob, je zvolen s ohledem na množství faktorů včetně typu, druhu, věku, váhy, pohlaví a léčebných podmínek pacienta; závažnosti stavu, který má být léčen; způsobu podávání; ledvinové a jaterní funkce pacienta a podle jednotlivé použité sloučeniny nebo její soli. Běžně zkušený lékař, zubní lékař nebo veterinář může snadno stanovit a předepsat účinné množství léku, potřebné k prevenci, čelení periodontálnímu stavu nebo k zastavení jeho rozvoje.

Orální dávky podle předkládaného vynálezu, používané k vyvolání uvedených účinků, budou v rozmezí od 0,01 mg na kg tělesné váhy za den (mg/kg/den) do 1,0 mg/kg/den. U savců se dává přednost dávce od 0,01 mg/kg/den do 0,8 mg/kg/den. U lidí se nejvíce upřednostňované orální dávky pohybují v rozmezí od celkové denní dávky 0,5 do 50 mg za den během účinného léčebného období. Orální dávky mohou být podávány až do výše 80 mg za den. S výhodou mohou být podávány také intravenosní injekce nebo dávky od 0,005 do 0,40 mg/kg ve dvoutýdenních intervalech. Sloučeniny podle vynálezu mohou být aplikovány v jedné denní dávce nebo v dávce rozdělené na několik částí.

V metodách podle předkládaného vynálezu mohou tvořit zde popsané bisfosfonátové sloučeniny hlavní aktivní přísadu. Pokud se jedná o kombinaci bisfosfonátu a protizánětlivého prostředku nebo antibiotika, pak jsou bisfosfonáty hlavní aktivní přísadou a další složky v kombinaci jsou méně ’ důležitými (minoritními) aktivními přísadami. Tyto sloučeniny jsou typicky podávány ve směsi s farmaceuticky vhodnými rozpouštědly, pomocnými látkami nebo nosnými látkami (zde souhrnně označovanými jako nosiče), vhodně zvolenými s ohledem na předpokládanou formu podání, tj. jako orální tablety, kapsle, tinktury, sirupy a podobné a v souhlasu s obvyklou farmaceutickou praxí.

Například pro orální podání ve formě tablet nebo kapslí by měla být aktivní léčebná složka kombinována s orálně použitelným, netoxickým, farmaceuticky vhodným inertním nosičem, jako je laktóza, škrob, sacharóza, glukóza, methylcelulosa, stearát hořečnatý, mannit, sorbit a podobně; pro orální podání v kapalné formě by měly být orální léčebné složky kombinovány s některým orálně použitelným, netoxickým, farmaceuticky vhodným inertním nosičem jako je ethanol, glycerol, voda a podobně. Mimoto, pokud je to nutné nebo žádoucí, mohou být do směsi aktivní přísady (aktivních přísad) a inertního nosiče přidána také vhodná pojivá, dezintegračni činidla, kluzné látky a barviva. Mezi vhodná pojivá patří škrob, želatina, přírodní cukry jako glukóza nebo β-laktóza, obilná sladidla, přírodní a syntetické gumy jako klovatina, tragakant orsodium alginát, karboxymethylcelulosa, polyethylenglykol, vosky a podobně. Mezi kluzné látky, užívané v této formě dávkování, patří oleát sodný, stearát sodný, stearát hořečnatý, benzoát sodný, acetát sodný, chlorid sodný a podobně. Mezi dezintegračni činidla patří, bez omezení, škrob, methylcelulosa, agar, bentonit, xantanová guma a podobně.

Sloučeniny používané v předkládaném způsobu léčby mohou být také spojeny s rozpustnými polymery jako nosiči, které lze zacílit. Takové polymery mohou zahrnovat polyvinylpyrrolidon, pyranový kopolymer, polyhydroxypropylmetakrylamid a podobně.

Synthesa ABP a alendronatu

ABP nebo alendronat mohou být vyráběny bisfosfonací aminoalkankařboxylově·kyseliny s fosfonačními činidly v přítomnosti methansulfohové kyseliny s následným zastavením reakce pomocí vodné hydrolyzační směsi, úpravou pH na hodnotu mezi 4 a 10, hydrolýzou fosforového meziproduktu vzniklého «během zastavení (zhášení) reakce a získáním

4-amino-hydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové kyseliny (ABP) nebo různých solí. Reakce je schematicky znázorněna na následujícím Schématu 1:

(1) PCI^₃PO₃/ CH₃SO₃H

H₂NCH₂CH₂CK₂CO₂H (2) H₂0, pH = 4-10 (2) NaOH

C\ OK P-ONa

H₃N-CH₂-CH₂-CH₂-^-OH«3H₂O

Λ-ο·

O OH

C₄H₁₂NNaO₇P₂-3H₂O schéma 1

Příklady provedení vynálezu

Různé alternativy výroby alendronatu jsou uvedeny v US patentu číslo '5 019 651. Příklad 1 dokresluje synthesu

- amino-hydroxybutyliden-1, 1-bisfosfonové kyseliny (ABP) a trihydrátu její monosodné sole.

Příklad 1 9

Příprava 4 - amino-hydroxybutyliden-1,1-bisfosf onové kyseliny (ABP) a trihydrátu její monosodné sole.

Fáze bisfosfonové reakce

Láhev o obsahu 250 ml byla doplněna mechanickým míchadlem, termoelektrickým článkem, přídavnou nálevkou a zpětným chladičem, kterým cirkuluje solný roztok o teplotě

-20°C. Systém byl připojen na promývačku plynu s žíravinou, která vytváří zpětný tlak 0,5-1,0 psig (liber na čtvereční palec), působící na tento systém. Soustava byla propláchnuta dusíkem a naplněna 20 g (0,19 mol) kyseliny aminomáselné, 160 ml kyseliny methansulfonové a 32 g (0,39 mol) kyseliny fosforité. Při práci ve větším měřítku byla jako první do soustavy dávána methansulfonové

4-aminomáselná a fosforitá. Během neutralizací a rozpouštěním, zvýšilo reakčni teplotu na 75°C. Suspenze byla ponechána 15 minut odstát při 70-75°C, poté byla ochlazena na 35’C a v průběhu 20 minut byl opatrně přidán chlorid fosfority (PC1₃) v množství 80 ml (0,92 mol). Reakce byla následně zahřáta na 65°C a ponechána probíhat po dobu 5 hodin.

kyselina a poté kyseliny míchání teplo, vzniklé

Zastavení reakce, hydrolýza

Reakce byla v průběhu 35 minut zastavena přikapáním' roztoku 10 g Na₂HPO₄ vil vody k reakčni směsi při pH 7,0. Hodnota pH vzniklé směsi byla udržována současným přidáváním 25% hydroxidu sodného mezi 6,0 a 7,0 a teplota byla ochlazováním v ledu udržována pod 25°C. Po úplném zastavení reakce byla hodnota pH upravena na 7,0 a roztok byl koncentrován na 1080 ml destilací při atmosferickém tlaku (100 - 104°C) během 3 hodin. V tomto bodu byla reakce rozdělena na dvě části, A a B.

Část A, o objemu 630 ml, byla po úpravě pH na 4,3 dále koncentrována na objem 450 ml. Roztok byl ponechán přes noc při laboratorní teplotě a během této doby produkt vykrystalizoval. Suspenze byla ponechána 2 hodiny při 0’C, zfiltrována, promyta 100 ml studené vody, 100 ml roztoku voda/ethanol v poměru 1:1, 100 ml 100% ethanolu a vysušena s výtěžkem 20,5 g (56% výtěžek).

Část B, o objemu 450 ml, byla před úpravou pH na 4,3 a koncentrováním na 300 ml vařena se zpětným chladičem dalších 16 hodin. Produkt byl isolován výše popsaným způsobem za vzniku 16,5 g ABP (63% výtěžek). Tento příklad ilustruje synthesu alendronatu, která minimalizuje tvorbu dimerů ABP a fosfonátů, které se obtížněji hydrolyzují a vyžadují tak delší průběh hydrolýzy. Takto připravená sloučenina může pak být použita k léčbě periodontálního onemocnění.

Testování in vivo dospělých opic druhu makak obecný dvouocasý (Macaca fascicularis) s intaktním chrupem bylo získáno od obchodního dodavatele (Hazelton Research Animals, lne.), nebo z vlastního chovu a udržováno na lehké dietě. Zvířata byla 8 týdnů držena v karanténě k zajištění standardního zdravotního stavu. Po této době byly u zvířat zjištěny základní údaje (používané dále jako kontrolní), např. index plaku, gingivální index, byly změřeny zubní kapsy á získány intraorální rentgenové snímky. Metoda pro získání indexu plaku je uvedena v citaci Larsson, Calcif. Tissue Res. 16, 109-127, 1974. Metodu, kterou je získán gingivální index, popisuje Ogawa se spoluautory, Calcif. Tissue Internát. 44 . 46-60. 1989. Hloubka zubních kapes se měří od okraje sliznice dásně k základně kapsy vždy stejnou osobou, aby byla zajištěna stejnorodost výsledků. K provedení této analýzy byla použita periodontální sonda typu Michigan.

Intraorální rentgenové snímky, zmiňované tímto vynálezem, byly získány standardním postupem, který využívá běžně vyráběné akrylové zastíněné záznamy (plotny). Tento postup je popsán v citaci Simmelink, J.W., Adv. Dental. Res. 1, 356-365, 1987. Rentgenologická technika vyžadovala k získání opakovatelných vrstvených rentgenových snímků úpravu intraorálního přístroje se směrovaným paprskem, pracujícím ve vymezeném poli. Ze získaných snímků byly za použití systému počítačové densitometrické analýzy (CADIA) stanoveny kvantitativní změny hustoty kosti. Tento postup, využívající počítačové zpracování, je popsán A. Jungem se spoluautory v Cancer 48 , 1922-1925, 1985. Použitý systém objektivně určuje hustotu kosti. Systémový operátor ukládá seřazené údaje z filmu a udává změnu kostní hustoty v jednotkách CADIA. Tento údaj je funkcí velikosti změny hustoty a plochy, na níž došlo ke změně. Tento proces popsal Steffensen se spolupracovníky v J. Periodont. Res. 26., 107-113 , 1991. Uvedená rentgenová technika je v oboru často používána pro přesné měření úbytku kostní hustoty. Viz například citace Ebersole se spolupracovníky, Infection and Immunity 59 (11), 3351-3359, 1991.

Účinek na mandibulární stoličky byl hodnocen klinicky. Šest míst na zubu bylo označeno pro klinické sondování hloubky kapsy. Čtyři místa byla označena pro stanovení indexu plaku (PII) a gingiválního indexu (GI). Experimentální místa byla omezena na oblast dolní čelisti (mandibuly) neboř standardní rentgeny nejsou snadno použitelné pro oblast horní čelisti.

Dospělé opice druhu makak obecný byly rozděleny do tří skupin, aby jim mohl být podáván jeden ze tří léčebných přípravků. Aplikovány byly dvě koncentrace alendronatu a jako placebo fyziolofický roztok. Použité koncentrace, 0,05 mg/kg a 0,25 mg/kg, byly připravovány před aplikací léčebného -přípravku. Obě koncentrace alendronatu a solné placebo byly intravenosně injikovány do žíly safeny dolní končetiny každé dva týdny (v intervalu 2 týdnů) po dobu 16 týdnů. Opice byly anesteziovány pro každou léčebnou injikaci a pro klinická a rentgenová vyšetření ketaminem (10 mg/kg) a acepromazinem (0,5 mg/kg).

Jeden týden po podání léčebných prostředků byly pravé mandibulární stoličky a třenové zuby podvázány 3-0 hedvábnou suturou v místě spojení skloviny a pojivá k vyvolání periodontitis. Po dvou týdnech byly podvázané zuby záměrně infikovány bakterií Porphyromonas qinqivalis, získanou od opic makak obecný. Tyto bakteriální kolonie byly seškrábnuty sterilní kyretou z povrchu kultivačního média a naneseny na podvázaná místa. Za dva týdny byl stejný postup opakován. Účelem bylo vyvolat a zaručit prudké oslabující narušení periodontia (ozubice). Standardní (týdenní) kontrola zvířat je nezbytná pro případné obnovení ligatury (podvázání).

Rozvoj periodontálního onemocnění byl sledován na základě klinických měření a rentgenových snímků. Tyto pokusy byly opakovány 8 a 16 týdnů po podvázání zubů, aby bylo možné stanovit účinek různých koncentrací alendronatu a solného placeba. Tabulka 1 uvádí souhrn pokusných postupů:

TABULKA 1

Protokol pokusu

časový úsek v týdnech	-1	0	1 3 5 7 8 9	11 13	15	16
klinické a RTG vyšetření	X			X		X
podvázání zubů		X
P. qinqivalis			X X
aplikace prostředku	X		X X X X X	X X	X	X
Klinická měření pak	byla	statisticky	vyhodnocena	za
použití párového t-testu	s	varianční	analýzou.	Také

rentgenové údaje byly srovnány za užití varianční analýzy. Změna rentgenově stanovené kostní hustoty po podání různých léčiv, vyjádřená v jednotkách CADIA, je znázorněna na obrázcích 1 až 3. Obrázek 1 znázorňuje účinek podvázání na úbytek kostní hustoty u zvířat, která dostávala placebo.

Ve skupině devíti zvířat, jimž se podávalo placebo, 11 z 18, neboli 61,1% z interproximálních míst na nepodvázaných zubech nevykázalo během 16 týdnů studovaného období úbytek kostní hustoty. Interproximální místo je definováno jako prostor mezi sousedními zuby. U podvázaných zubů vznikl úbytek kostní hustoty na 16 z 18 míst, neboli na 88,9% takových zubů. To dokládá účinnost a reprodukovatelnost modelového systému pro vyvolání periodontálního onemocnění a úbytku kostní hustoty.

Příklad 2

Alendronat v koncentraci 0,05 mg/kg byl intravenosně podáván do žíly safeny dolní končetiny jedné skupině (o 9 zvířatech) z celkových tří skupin testovaných primátů. Zvířata byla při každé injikaci alendronatu anesteziována ketaminem (10 mg/kg) a acepromazinem (0,5 mg/kg). Po týdnu byly pravé mandibulární stoličky a třenové zuby podvázány 3-0 hedvábnou suturou v místě spojení skloviny a pojivá k vyvolání periodontitis. Po dvou týdnech byly podvázané zuby infikovány bakterií Porphyromonas gingivalis seškrábnutou z kultivačního media sterilní kyretou a nanesenou na podvázaná místa. Po dalších dvou týdnech byla zvířata znovu infikována aktivní bakterií P. gingivalis. Zvířata byla kontrolována týdenně a podvazy byly v případě nutnosti obnovovány.

Ke stanovení účinku alendronatu na rozvoj periodontitis byly v 8. a 16. týdnu po prvotním podvázání zubů uskutečněny klinické pokusy a měření a zhotoveny rentgenové snímky. 18 interproximálních míst (2 u každého zvířete) bylo hodnoceno rentgenologicky. Podobný postup byl uplatněn při aplikaci placeba a při podávání alendronatu v koncentraci 0,25 mg/kg. Jak ukazuje obrázek 2, vyvolal alendronat v koncentraci 0,05 mg/kg u infikovaných zvířat statisticky významný účinek na alveolární kostní úbytek.

Na 9 z 18 interproximálních experimentálních míst se po podávání alendronatu v dávce 0,05 mg/kg neprojevil úbytek kostní hustoty. Úbytek kostní hustoty byl u této skupiny menší než u skupiny, dostávající placebo (p<0,05) a rovněž menší než u skupiny, dostávající alendronat v dávce 0,25 mg/kg.

V každé experimentální skupině bylo také sledováno 9 míst větvení (1 u každého zvířete). Větvení je anatomická oblast zubu s více kořeny, v místě, kde se kořeny oddělují. Jak ukazuje obrázek 3, výsledky, týkající se úbytku kostní hustoty, se shodují s výsledky získanými v interproximálních oblastech.

Na 8 z 9 míst větvení nebyl u skupiny, dostávající alendronat v dávce 0,05 mg/kg, zaznamenán úbytek kostní hustoty. U skupiny, dostávající placebo a vyšší koncentraci alendronatu (0,25 mg/kg), byl úbytek kosti v místech větvení zaznamenán. Podobných výsledků bylo dosaženo i u druhé skupiny devíti zvířat. Výsledku ukazují, že alendronat, podávaný intravenosně v intervalu dvou týdnů a v dávce 0,5 mg/kg měl statisticky významný inhibiční účinek na úbytek kosti, spojený s periodontitis a rozvojem periodontálního onemocnění.

Sloučeniny popsané v předkládaném vynálezu a používané podle způsobu, nárokovaného tímto vynálezem, mohou být podávány v souhlasu s běžnou farmaceutickou praxí. Výše uvedené příklady nejsou zamýšleny jako zúžení nebo jiné omezení využití předkládaného vynálezu. K podávání aktivní bisfosfonové kyseliny nebo její vhodné soli či hydrátu, jednotlivě nebo v kombinaci se známým protizánětlivým prostředkem či známými antibiotiky, mohou být použity obvyklé farmaceutické prostředky a nosiče.

Sloučeniny podle předkládaného vynálezu mohou být podávány orálně (0,25 - 80 mg/den nebo 0,01 - 0,8 mg/kg/den po 6 měsíců nebo déle, je-li to nutné k zastavení periodontitis), intravenosně (0,005 - 0,40 mg/kg) nebo aktuálně (přímá aplikace do oblasti zánětu v zubu a dásni) k léčbě alveolárního kostního úbytku spojeného s periodontitis. Sloučeniny mohou být také podávány orálně v denní dávce mezi 0,25 až 80 mg ABP a farmaceuticky vhodné sole této sloučeniny, které jsou snadno rozpustné v krevním oběhu, mohou být spojeny s inertními nosiči, tvořenými cukry (glukóza, laktóza nebo sacharóza), škrobem nebo škrobovými deriváty, celulosou nebo celulosovými deriváty, typickými gumami nebo gely, inertními mastnými kyselinami a jejich solemi nebo s jinými typickými nosiči či přípravky.

Systém podávání může zahrnovat uzavíratelné kapsle nebo effervescentní granule pro orální léčebný režim nebo roztoky, vhodné pri intravenosní injikaci. Přípravky v kapslích mohou obsahovat, kromě aktivní složky či složek (ABP nebo její farmaceuticky vhodné sole v případě jedné aktivní složky, nebo ABP či její farmaceuticky vhodná sůl v kombinaci se známým protizánětlivým činidlem, a/nebo známým antibiotikem, jako je penicilín), laktózu, hydrolyzovaný škrob, talek nebo stearát hořečnatý v obvyklých a farmaceuticky vhodných poměrech. Effervescentní granule mohou kromě aktivní složky (aktivních složek) obsahovat bezvodý uhličitan sodný, hydrogenuhličitan sodný, bezvodou kyselinu citrónovou, sodnou sůl kyseliny cukroyé (D-glukarové) nebo dehydratovanou citrónovou štávu v obvyklých farmaceutických poměrech. Přípravky vhodné pro intravenosní podání mohou obsahovat aktivní složku (složky) a typická pufračrií činidla a sole, rozpuštěné v příslušném .·/ · množství vodného roztoku. Jako příklad, 0,5 mg ABP nebo její soli může být doplněno 0,25 mg hydroxidu sodného, 8,4 mg chloridu sodného a rozpuštěno v 1 ml čištěné vody.

Zatímco vynález byl sepsán a dokumentován ve vztahu k jeho určitému začlenění, odborníci ocení, že je zde možné provést různé změny, modifikace a dodatky, aniž by došlo k vybočení z rámce či zaměření vynálezu. Například v souvislosti s rozdíly ve vnímavosti savců nebo lidí, léčených na periodontální onemocnění, může být použito jiného účinného dávkování, než jsou dávky, jimž byla dána přednost v tomto vynálezu. Podobně se může pozorovaná specifická farmakologická odpověď lišit v závislosti na konkrétní zvolené aktivní sloučenině anebo podle použitých farmaceutických nosičů, stejně jako podle typu přípravku a použitého způsobu podávání, a takové očekávané odlišnosti a rozdíly ve výsledcích jsou předpokládány v souhlasu s předmětem a praxí předkládaného vynálezu. Vynález by měl být ohraničen pouze rozsahem následujících nároků, které by měly být interpretovány tak široce, jak je logicky přijatelné.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, vyznačuj ίο í S'e tím, že jako účinnou složku obsahuje účinné množství 4-amino-l-hydroxybutiliden-l, 1-bisfosfonové kyseliny (ABP) vzorce

P - OH

H₂N-CH₂-CH₂-CH₂-C-OH nebo jejich farmaceuticky vhodných solí.
2. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje účinné množství alendronatu vzorce

0. /OH * /

P-ONa + f

H„N-CH„-CH„-CH„-C-0H.3H„0

OH
3. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje 4-amino-l-hydroxybutiliden-l, 1-bisfosfonovou kyselinu (ABP) v kombinaci s protizánětlivým činidlenu
4. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 3, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje alendronat v kombinaci‘s protizánětlivým činidlem.
5. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje 4-amino-l-hydroxybutiliden-l,1-bisfosfonovou kyselinu (ABP) nebo její farmaceuticky vhodné soli v kombinaci s antimikrobiálním činidlem.
6. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 5, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje alendronat v kombinaci s antimikrobiálním činidlem
7. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 2, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje alendronat v kombinaci s protizánětlivým a s antimikrobiálním činidlem.
8. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje orální (dávku ABP nebo alendronatu v rozmezí 0,25 až 80 mg za den nebo v rozmezí 0,01 až 0,8 mg/kg za den.
9. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 1, vyznačující se ť í m , že jako účinnou složku obsahuje intravenosní dávku 0,005 až 0,40 mg/kg ve dvoutýdenním intervalu.
10. Farmaceutický pros.tředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje 4-amino-l-hydroxybutiliden-l, 1-bisfosfonovóu kyselinu (ABP), nebo její farmaceuticky vhodné soli, v kombinaci s farmaceuticky vhodným nosičem.
11. Farmaceutický prostředek pro léčení alveolárního kostního úbytku u savců, včetně Člověka, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje účinné množství 4-amino-l-hydroxybutiliden-l,1-bisfosfonové kyseliny (ABP), nebo její farmaceuticky vhodné soli.
12. Farmaceutický prostředek pro léčení alveolárního kostního úbytku u savců, včetně člověka, podle nároku 11, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje účinné množství alendronatu.
13. Farmaceutický prostředek pro léčení alveolárního kostního úbytku u savců, včetně člověka, podle nároku 12,vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje orální dávku alendronatu v rozmezí 0,25 až 80 mg za den nebo v rozmezí 0,01 až 0,8 mg/kg za den.
14. Farmaceutický prostředek pro léčení alveolárního kostního úbytku u savců, včetně člověka, podle nároku

12, vyznačující se tím., že jako účinnou složku obsahuje intravenosní dávku 0,005 až 0,40 mg/kg ve dvoutýdenním intervalu.
15. Farmaceutický prostředek pro léčení alveolárního kostního úbytku u savců, včetně člověka, vyznačující se tím, že -jako účinnou složku obsahuje monosodnou sůl trihydrátu 4-aminc-l-hydroxybutiliden-l,1-bisfosfonové kyseliny (alendronatu) s farmaceuticky vhodným nosičem.

15. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně, člověka, vyznačuj ící se tím, že jako účinnou složku obsahuje účinné množství 4-amino-l-hydroxybutiliden-l,1-bisfosfonové kyselina (ABP) nebo její farmaceuticky vhodné soli jako doplňkové therapie k periodontální chirurgii.